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数值国家-首次将传热强化与流动传热问题的数值计算等领域研究引入国内

【章莹颖未婚夫悼文】

陶文銓的研究成果在航天、能源和化工等領域得到廣泛應用,他所開發的強化傳熱技術都已用於工業實際,對我國氣體換熱器產品趕超世界先進水平起到了重要作用。據不完全統計,陶文銓帶領團隊研發的新型換熱器為企業新增產值20多個億。

2019年“最美科技工作者”名單日前揭曉,耄耋之年的陶文銓獲此殊榮,實至名歸。

陶文銓上午做完白內障手術,下午就去給學生上課的故事很多人都知道,但至今聽起來依然讓人膽戰心驚。“白內障開刀沒有什麼事,所以我上午開刀下午就去上課了,結果幾個學生代表把我擋到門口,不讓我去,說是已經通知學生解散了,我剛開完刀不能上課。”說起這段往事,陶文銓雲淡風輕,但學生的關懷卻讓他笑得格外溫暖。

在陶老看來,做基礎研究必須要經過很長時間的積累,希望年輕人能夠坐得住“冷板凳”。雖然已是80歲高齡,但陶文銓笑言自己心態堪比18歲,“我希望能為國家再健康工作20年。”

不耽誤學生一堂課“不能耽誤學生一堂課”,這是陶文銓的工作宗旨。從1966年研究生畢業留校任教開始,陶文銓始終把學生放在心中最重要的位置,用53載歲月的精勤付出,書寫了一個大寫的“師”字。

從教53載,陶文銓桃李滿天下,聽過他課程的學生約有12000多人,培養的研究生有140餘位,大部分學生畢業後在國內相關高等院校與企事業單位工作,許多已經成為學術帶頭人;他所帶領的團隊自1997年組建以來,先後獲批科技部創新團隊及國家基金委創新群體,形成了梯隊和年齡結構合理、基礎與應用研究並重、優勢互補的創新團隊。

開創傳熱學科的多個第一今年80歲的陶文銓出生於風景秀麗的江南水鄉——浙江紹興。1956年,正在讀高中的陶文銓被交通大學畢業的錢學森的報國故事深深打動,即使知道交大西遷,依然毫不猶豫地報考了交通大學動力工程系鍋爐專業。

每次上大課,陶文銓都會提前到授課的階梯大教室。該階梯教室是一個能容納367人的大教室,但來聽陶文銓講課的學生經常超過此數。於是,他就自己買了20個小馬扎,每次上課前讓學生擺好。坐著小馬扎認真聽講的學生,成為陶文銓課堂上獨有的風景。

陶文銓是中國科學院院士、西安交通大學能源與動力工程學院教授、國際數值傳熱學專家,也是我國計算傳熱學學科分支的奠基人之一。

1980年,陶文銓到美國明尼蘇達大學機械系傳熱實驗室進修。他分外珍惜這難得的學習機會,抓住每分每秒,凡是有關數值計算的課程,都去聽、都去學。“當時我就像一塊乾海綿被放進了海洋里,拼命地汲取知識的水分。”回國時他沒想著給自己買點什麼,而是用大部分積蓄買了書籍資料和磁盤,並將這些無私地與國內同行共享。

近30項國家、省部級科技成果獎及國家級榮譽;34項國家發明專利;300餘篇第一作者或通訊作者SCI論文……一組組數字、一項項榮譽,是陶文銓一輩子奉獻報國的最有力見證。

回國後的陶文銓一直潛心從事傳熱強化與流動傳熱問題的數值計算兩個分支領域的研究,並開創了國內這一領域的多個“第一”:1986年,在西安交大主辦了我國第一個計算傳熱學講習班,首次將傳熱強化與流動傳熱問題的數值計算等領域研究引入國內;1996年,牽頭組建熱質傳遞數值預測科技創新團隊,隨後創建熱流中心,開展複雜熱質傳遞問題數值預測基礎研究及重大工程技術創新研究;在國際上率先構建了宏觀—介觀—微觀多尺度計算框架體系,發展了界面耦合的重構算子和耦合理論;發明瞭高效低阻的強化傳熱技術,突破了國際上“氣體阻力增加必大於傳熱強化”的傳統理念,使我國流動與傳熱的多尺度模擬研究處於國際前沿……

1979年8月的一個午後,陶文銓在學校圖書館翻到了一本英文版的《計算方法》,兩個星期的時間,陶文銓寫下了兩本自學筆記,正是這本書,開啟了他研究數值計算的大門,讓他踏上了計算傳熱學的求索之路。

“我們只想通過從事的專業,使得我們國家在這方面能在世界上占一席之地,有話語權,處於領先地位。”朴實的話語擲地有聲,陶文銓做到了。

“交大遷到哪裡,我就考到哪裡。”就這樣,他成為了交通大學西遷後首批到西安報到的學生。本科畢業後考上研究生,師從西遷老教授楊世銘攻讀傳熱學。

如今的陶文銓依然發揮著餘熱,把更多精力放在了推動數據中心節能項目和氫燃料電池項目在陝西落地的相關工作上,希望團隊的研究成果能夠為社會發展作出貢獻。

陶文銓常說:“要對幾百雙渴望知識的眼睛負責。”所以即使傳熱學、數值傳熱學、計算傳熱學近代進展等課程已經講了很多次,但每次課前陶文銓仍會認真準備,納入新的體會和內容。“上課就像梅蘭芳演《貴妃醉酒》,演一遍有一遍的體會,講一遍有一遍的收穫。”